Publiczne obserwatorium Allgäu
leży pośrodku malowniczego krajobrazu południowych Niemiec.
Gdy zapada noc
zespół naukowców i inżynierów
przygotowuje praktyczny test bardzo ciekawej technologii:
jednostki laserowej gwiazdy porównania,
która wkrótce zostanie wysłana do Obserwatorium ESO Paranal.
To jest ESOcast!
Najnowsze badania naukowe oraz codzienna praca w ESO,
Europejskim Obserwatorium Południowym.
Eksplorowanie dalekich granic z naszym gospodarzem Dr J, a.k.a. dr Joe Liske.
Cześć! Witam w kolejnym odcinku ESOcast.
Dzisiaj jesteśmy w Allgäu, publicznym obserwatorium w południowych Niemczech,
ponieważ to tutaj zespół naukowców i inżynierów z ESO
testuje nową jednostkę laserowej gwiazdy porównania.
Co to takiego? - spytacie.
Spróbuję wyjaśnić.
Każdy patrzył kiedyś na nocne niebo i widział mrugające gwiazdy.
W rzeczywistości gwiazdy same w sobie nie mrugają.
Jest ono spowodowane turbulencjami w ziemskiej atmosferze.
Gdy światło gwiazdy przecina atmosferę
napotyka różne obszary powietrza
o różnej temperaturze i ciśnieniu,
które uginają światło w różny sposób,
powodując zaburzenia.
Często można zobaczyć ten efekt w świetle dziennym,
gdy patrzymy w kierunku odległego obiektu na horyzoncie
w gorący dzień.
Mruganie jest bardzo ładne, a nawet romatyczne,
ale dla astronomów stanowi poważny problem,
ponieważ oznacza, że zdjęcia są rozmazane
i mniej ostre niż mogłyby być,
gdyby nie było atmosfery.
Jak sobie z tym radzimy?
Zasadniczo potrzebujemy metody usuwającej zniekształcenia,
aby "odmrugać" gwiazdy.
Sposobem na dokonanie tego jest odbijanie światła gwiazdy od zwierciadła
lekko zdeformowanego, dokładnie w odpowiedni sposób,
aby usunąć zniekształcenia.
Ale jak dowiedzieć się na ile trzeba zdeformować zwierciadło?
Gdy Bardzo Duży Teleskop (VLT) obserwuje niebo,
specjalny komputer może wybrać jasną gwiazdę
i nieustannie monitorować w jaki sposób ona mruga
- ustalając warunki atmosferyczne nad teleskopem
kilkaset razy w ciągu sekundy.
Następnie komputer wysyła polecenia
do zestawów urządzeń przyczepionych do zwierciadła teleskopu,
wyginających i rozciągających je zgodnie z turbulencjami atmosferycznymi,
usuwając zniekształcenia na zdjęciach.
Aby proces korekcji działał
potrzeba naprawdę jasnej gwiazdy
w polu widzenia teleskopu.
Ale jasne gwiazdy są bardzo rzadkie i daleko od siebie,
a pamiętajmy, że VLT został zaprojektowany
do wykonywania obrazów tylko bardzo małych fragmentów nieba w jednym czasie.
Zatem dla większości obserwacji
nie będzie jasnej gwiazdy w polu widzenia VLT.
Co więc można na to poradzić?
Cóż,
trzeba stworzyć własną gwiazdę.
90 km nad naszymi głowami,
w górnej atmosferze
znajduje się relatywnie cienka warstw sodu.
Gdy skieruje się silny laser w niebo,
można spowodować świecenie atomów sodu,
w efekcie tworząc sztuczną gwiazdę
dla komputera, który będzie ją monitorował.
W 2006 roku
ESO zainstalowało na VLT pierwszy na półkuli południowej laser sztucznej gwiazdy.
System rzeczywiście zwiększył moc teleskopu,
co oznacza, że VLT może uzyskiwać obrazy ostrzejsze niż Kosmiczny Teleskop Hubble'a
dla pewnych rodzajów obserwacji.
Ale istniejący system ma ograniczenia.
Może tworzyć tylko jedną sztuczną gwiazdę w danej chwili,
co oznacza, że może korygować wizję teleskopu
tylko dla małego fragmentu nieba w danym czasie.
Jest także bardzo nieporęczny
- urządzenie musi być trzymane w osobnym laboratorium,
a wiązka lasera jest kierowana do teleskopu przez światłowód.
Opierając się na doświadczeniu uzyskanym przy pierwszym systemie
inżynierowie ESO pracują nad zbudowanie znacznie ulepszonego
nowego lasera gwiazdy porównania.
A więc Domenicos, to jest to - to jest laser.
Jest niesamowicie mały,
mieści się z tyłu małego teleskopu.
Niesamowite!
Tak. To nad tym pracowaliśmy przez pięć ostatnich lat,
nad stworzeniem 20-watowego lasera, bardzo kompaktowego
i lekkiego,
aby można go zamontować bezpośrednio z tyłu teleskopu.
Musieliśmy opracować najpierw lasery światłowodowe
a następnie ten rodzaj głowic lasera.
Właśnie powiedziałeś, że jest to 20-watowy laser.
To całkiem sporo mocy, prawda?
Tak. To moc, której potrzebujemy do
systemów laserowych gwiazd porównania następnej generacji.
Na przykład obecnie w Paranal
mamy około 5-watowy,
więc to spory skok mocy.
Czy wiązka laserowa wychodząca na końcu teleskopu jest niebezpieczna?
Co się stanie, jeśli włożymy tam rękę?
Jeśli umieścisz rękę w wiązce, poczujesz ciepło.
Ale nie patrz na wiązkę.
OK, czyli nie spali mi ręki.
Ale co samolotami,
czy jest dla nich niebezpieczny?
Nie jest niebezpieczny dla urządzeń samolotów,
ale jest niebezpieczny dla oczu pasażerów.
Laser ma parametry większe niż maksymalna dozwolona ekspozycja,
więc musimy unikać samolotów przecinających przez wiązkę.
Tutaj gdzie teraz jesteśmy
uzyskaliśmy dla nas strefę zakazu lotów,
więc nie ryzykujemy trafienia w samolot.
Nowe urządzenie jest bardziej niezawodne,
łatwiejsze do obsługi i znacznie mniejsze.
Tak jak właśnie widzieliśmy,
cała jednostka mieści się w jednym małym pakiecie,
łatwym do zamontowaniu na teleskopie.
Ponieważ jest znacznie mniejszy,
na jednym teleskopie można zainstalować do czterech takich laserów,
poprawiając obraz VLT w znacznie szerszym polu widzenia.
To co się dzieje teraz w Niemczech,
to testy nowego prototypu przez nasz zespół,
aby upewnić się, że pracuje idealnie, zanim przetransportujemy go do Paranal.
Urządzenia w publicznym obserwatorium Allgäu
są idealne do tego celu,
a, co więcej,
znajdują się w bliskim promieniu od siedziby ESO.
Laserowe gwiazdy porównania będą kluczowe
dla przyszłego Ogromnie Wielkiego Teleskopu Europejskiego (E-ELT),
który rutynowo będzie korzystać z optyki adaptywnej.
Teleskop będzie wiele razy większy od dzisiejszych największych teleskopów,
co powinno oznaczać znacznie lepszą jakość zdjęć.
Ale jakość ta będzie zależeć od tego, na ile dobrze będzie pracować
optyka adaptywna i laserowe gwiazdy porównania.
Wprowadzenie nowej technologii takiej jak ta
uczyni w przyszłości dużą różnicę dla najbardziej zaawansowanych obserwatoriów na świecie,
szczególnie dla E-ELT.
Tutaj Dr J. Kończę ESOcast.
Dołączcie do mnie kolejnym razem w nowej kosmicznej przygodzie.
W trakcie nagrywania tego odcinka
mieliśmy nieprzyjemne przypomnienie dlaczego teleskopy ESO
są położone na szczytach gór w północnym Chile,
a nie na wzgórzach w południowych Niemczech.
Na szczęście burz takich jak ta nie zobaczy się w Paranal.
ESOcast został wyprodukowany przez ESO - Europejskie Obserwatorium Południowe.
ESO jest wiodącą naukową i technologiczną organizacją międzyrządową do badań astronomicznych,
projektującą, budującą i operującą najbardziej zaawansowanymi na świecie teleskopami naziemnymi.
Tłumaczenie: Krzysztof Czart
Teraz, gdy poznałeś ESO,
spróbuj 'wyjść poza naszą planetę' za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a
Hubblecast ukazuje najnowsze odkrycia dokonane za pomocą najbardziej znanego i cenionego
kosmicznego obserwatorium: Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, należącego do NASA/ESA.